防突基本知識

防突基本知識及規(guī)定1、瓦斯在煤層中的賦存狀態(tài)有：游離狀態(tài)和吸附狀態(tài)存在于煤層中。2、煤與瓦斯突出的主要因素有三個瓦斯應力、地應力（地壓）、煤的理物力學性質（煤的硬度）；地應力（地壓）是發(fā)生突出的主要動力，瓦斯是拋出煤體、完成突出過程的主要動力，煤的理物力學性質（煤的硬度）決定突出發(fā)生、發(fā)展的難易突出預兆3、突出的預兆可分為有聲預兆和無聲預兆。地壓顯現(xiàn)預兆：煤炮聲俗稱響煤炮（通常在煤體深處打悶雷聲（放炮聲），噼啪聲（槍聲）,劈裂聲），支架斷裂、巖煤開裂掉碴、底鼓、巖煤自行剝落、煤壁顫動、鉆孔變形、垮孔、頂鉆、夾鉆桿、鉆機過負荷等；煤結構預兆：層理紊亂、松軟或不均質、變暗無光澤、煤層、軟分層厚度增大、傾角變陡、擠壓褶曲、煤體干燥、煤體斷裂等；瓦斯涌出預兆：瓦斯涌出異常、忽大忽小、煤塵增大、氣溫、氣味異常、打鉆噴瓦斯、噴煤粉、哨聲等4、屮42mm防突鉆孔施工中的技術難點屮42mm防突鉆孔是目前南方煤礦使用最為廣泛的防突鉆孔，它能夠預測煤層的突出危險性；能夠對突出危險工作面實施防突措施；能夠對實施防突措施后的突出危險工作面進行效果檢驗；能夠作為安全屏障鉆孔。因此342mm防突鉆孔在防治煤與瓦斯突出中起作非常重要的作用，它也是南方突出礦井各種防突鉆孔中必不可少的一種防突鉆孔；也是目前南方突出礦井、特別是地方煤礦普遍采用的防突鉆孔，由于施工方便、操作簡單、又經(jīng)濟，因此倍受歡迎。342mm防突鉆孔有著它的使用條件和技術難點，不能正確掌握它的使用條件和技術難點，就不能夠對突出危險工作面起到有效的消突作用；就不能夠準確預測煤層的突出危險性；就不能夠準確對防突措施效果進行檢驗；就不能夠施工有效的安全屏障。使用條件342mm防突鉆孔使用電煤鉆或風煤鉆配342mm麻花鉆桿和鉆頭施工，多數(shù)情況下作為對煤層的突出危險性預測孔和防突措施效果檢驗孔，若作為排放瓦斯鉆孔（超前鉆孔），適用于煤層透氣性較好、煤質較硬、煤層較薄、地質條件變化劇烈的一般性突出煤層，同時還需進行有效排放半徑測定、以此來確定鉆孔布置密度。技術難點軟煤分層是突出煤層內(nèi)各分層中瓦斯含量最高的分層，342mm防突鉆孔不論是預測、效果檢驗、或是作為防突措施和施工安全屏障，鉆孔布置在煤層的軟煤分層中才能起到最佳有效作用。因此鉆孔從開孔至終孔都必須保持在軟煤分層中，這就是技術難點之一。解決這一技術難點的方法就是鉆孔如何準確定向和正確操作的問題。突出煤層大多數(shù)都有兩個以上的分層，各分層硬度、比重、瓦斯含量等不一至，而突出又與此存在密切聯(lián)系，硬度越低、比重越小、瓦斯含量越高的分層越容易發(fā)生突出。容易發(fā)生突出的分層又與厚度變化存在密切聯(lián)系，厚度越大越容易發(fā)生突出。煤層內(nèi)軟煤分層是硬度最低、比重最小、瓦斯含量最高的分層，也是第一容易發(fā)生突出的分層。由于地質條件變化，薄煤層中軟煤分層厚度變化有時呈一條線；有時缺失，在這種情況下防突鉆孔應布置在什么位置？這就是技術難點之二。因此必須掌握識別煤層內(nèi)各分層的突出危險程度，當軟煤分層變薄或缺失的情況下、防突鉆孔應選擇布置在第二容易發(fā)生突出的分工作面前方未揭露的煤層，若存在地質構造，煤層走向和傾角發(fā)生劇烈變化,煤層內(nèi)各分層也同時發(fā)生變化，有時煤層被斷層斷失,這種情況下的防突鉆孔就不容易保持在同一分層內(nèi)，甚至未到達設計深度就見煤層頂（底）板，防突鉆孔就不能起到應有的作用，這就是技術難點之三。解決這一技術難點的方法是：（1）若遇地質構造、造成鉆孔不能達到設立深度，就應制定過地質構造帶防突措施；（2）若煤層連續(xù)存在，就應探明煤層變化方向，調整設計參數(shù)；（3）地質構造帶是極易發(fā)生突出的地帶，鉆孔鉆進過程中出現(xiàn)嚴重噴孔、或預測值出現(xiàn)嚴重超標及其出現(xiàn)響天炮等突出預兆，就應改變防突技術措施。工作面前方未揭露的煤層,煤層產(chǎn)狀稍有變化，或掘進巷道稍有偏移,工作面斷面上的煤層位置也就同時發(fā)生變化，這時就出現(xiàn)鉆孔開孔位置；開孔高度、鉆孔距中線（幫上）距離和鉆孔方位和傾角發(fā)生變化，并與設計參數(shù)不相吻合，這種情況下若仍按設計施工，鉆孔就會出現(xiàn)更大的誤差，這種現(xiàn)象是經(jīng)常出現(xiàn)的，這就是技術難點之四。解決這一技術難點的方法：就是必須提高防突人員的技術素質，根據(jù)現(xiàn)場隨時出現(xiàn)和變化的情況，靈活調整設計參數(shù)。e42mm防突鉆孔在施工過程中，多數(shù)鉆孔出現(xiàn)嚴重卡鉆，并不能達到設計深度，鉆孔就不能起到應有的作用，這就是技術難點之五。出現(xiàn)這種情況說明地應力大，原有的防突技術措施不能起到有效的消突作用，應改變防突技術措施。實施穿層或順層防突鉆孔定向時，經(jīng)常出現(xiàn)受施工點附近金屬影響，造成地質羅盤失靈，鉆孔出現(xiàn)很大誤差；e42mm防突鉆孔在操作過程中、及易造成人為因素影響，鉆桿上下右左擺動，鉆孔就不能順層落在設計位置上，及大的影響了防突鉆孔的有效性，這就是技術難點之六。解決這一技術難點的方法就是掌握用“幾何學”布置鉆孔和現(xiàn)場掛孔方法；e42mm防突鉆孔在施工中可采用固定鉆桿擺動的方法。防突鉆孔定向防突鉆孔在現(xiàn)場施工定向時，地質羅盤常常受金屬影響，產(chǎn)生極大的誤差，難以確定正確的鉆孔方向，導致防突鉆孔不能起到良的作用在這種情況下，可以采用其它鉆孔定向方法。（一）.穿層防突鉆孔定向穿層鉆孔的孔徑較多，其中包括342mm鉆孔，少42mm鉆孔在穿層鉆孔中一般用于石門揭煤或采掘工作面過斷層時的突出危險性預測和防突措施效果檢驗，施工中首先采用風鑿機配342mm鉆桿和350mm鉆頭施工巖石段，然后采用電煤鉆或風煤鉆配342mm麻花鉆桿和鉆頭施工煤層段。1“繩線幾何法”定向2“利用巷道中線法”定向；在設計圖中找出鉆孔方向線（水平線）與掘進巷道中線的交點，然后量出交點距迎面磧頭的距離，現(xiàn)場施工中并與之對應。如圖所示：斷面示意圖TOC\o"1-5"\h\z1#孔 2#孔 3#孔-A B' .\ i /I ”'、、\/■ABC■II IA- -QQ 4I IJiOOO4f 1I I■A——A——A——A——虹平面示意圖ABCi位13#i/孔：位萬i■■■1I交點OjI|中|圖中（斷面示意圖）上為設計的防突鉆孔各孔的開孔位置，其中A、B、C各為1#、2#、3#孔的開孔位置，A"、B"、C"各為1#、2#、3#孔的終孔位置；（平面示意圖）中的中線為設計圖巷道掘進方向中線，A、B、C、3個點各為1#、2#、3#孔開孔位置的平面投影點，AO、BO、CO線各為1#、2#、3#孔的方位平面投影線、并交于0點，OB之間的距離即為1#、2#、3#孔的定向距離?，F(xiàn)場操作步驟如下：（1） 把掘進巷道中線延至巷道磧頭或新定中線（掘進工作面實施防突措施后、巷道必須按實施防突措施時的鉆孔定向中線方向掘進），并在磧頭上畫出中線；（2） 把掘進巷道腰線延至巷道磧頭并在磧頭上畫出腰線；（3） 按設計圖中各鉆孔開孔高度、距中線距離，畫出各孔開孔位置；（4）在中線上找出各鉆孔方位線與中線的相交點0,并量出各孔OB之間的距離即為各鉆孔方位尾點；（5）各鉆孔方位尾點與各鉆孔開孔位置對應相連即為各鉆孔方向；（6）鉆孔方位定好后、用地質羅盤（地質羅盤量傾角不受金屬影響）或坡度儀量出鉆孔傾角。（二）順層防突鉆孔定向順層防突鉆孔包括各種孔徑的防突鉆孔，其中卩42mm鉆孔使用較多，它能夠對采掘工作面進行突出危險性預測和防突措施效果檢驗；能夠對采掘工作面實施防突措施和施工安全屏障，順層防突鉆孔的定向可以參考穿層防突鉆孔的定向方法，也可以采用以下方法：煤巷掘進工作面鉆孔定向如圖所示：瓦斯量（m3）二風量（m3/分）X平均瓦斯?jié)舛龋?）X時間（分）瓦斯量（m3）——突出瓦斯量風量（ms/分） 突出地點回風量平均瓦斯?jié)舛龋?）——突出地點平均回風瓦斯?jié)舛龋怀銮盎仫L瓦斯?jié)舛葧r間（分）——從發(fā)生突出開始至突出地點回風瓦斯?jié)舛然謴偷酵怀銮盎仫L瓦斯?jié)舛戎?、現(xiàn)場操作二十條明確當班工作任務；2.了解上一循環(huán)實施情況；3.了解上一循環(huán)的掘進（回采）情況；4.檢查儀器儀表是否完好，所帶儀器儀表是否齊全；5.進入井下工作地點，與專職專頭瓦斯檢查員檢查瓦斯、并效核探頭是否準確，探頭安設位置是否符合要求；6.檢查安全防護設施是否齊全完好，避災路線是否暢通等；四位一體防突措施：突出危險性預測、防治突出措施、防治突出措施的效果檢驗、安全防護措施的綜合措施。6、區(qū)域性防治突出措施：開采保護層、預抽煤層瓦斯、煤體注水選擇保護層必須遵守下列規(guī)定：．首先選擇無突出危險的煤層作為保護層。當煤層群中有幾個煤層都可作為保護層時，應根據(jù)安全、技術和經(jīng)濟的合理性，綜合比較分析，擇優(yōu)選定；．礦井中所有煤層都有突出危險時，應選擇突出危險程度較小的煤層作保護層，但在此保護層中進行采掘工作時，必須采取防治突出措施；．選擇保護層時，應優(yōu)先選擇上保護層．條件不允許時，也可選擇下保護層，但在開采下保護層時，不得破壞被保護層的開采條件。開采保護層必須遵守下列規(guī)定：1、正在開采的保護層工作面，必須超前于被保護層的掘進工作面，其超前距離不得小于保護層與被保護層層間垂距的兩倍，并不得小于30m；2、開采保護層時，采空區(qū)內(nèi)不得留有煤（巖）柱；特殊情況需留煤（巖）柱時，應經(jīng)礦務局總工程師批準，并將煤（巖）柱的位置和尺寸準確地標在采掘平面圖上。每個被保護層的瓦斯地質圖上，應標出煤（巖）柱的影響范圍，在這個范圍內(nèi)進行采掘工作時，必須采取防治突出的措施。3、開采厚度等于或小于o.5m的保護層時，必須檢驗保護層的實際保護效果。如果保護層的實際保護效果不好，在開采被保護層時，還必須采取防治突出的補充措施。4、有抽放瓦斯系統(tǒng)的礦井開采保護層時，應同時抽放被保護層的瓦斯。開采近距離保護層時，必須采取措施嚴防被保護層初期卸壓的瓦斯突然涌入保護層采掘工作面或誤穿突出煤層。預抽煤層瓦斯防治突出的措施，但必須遵守下列規(guī)定：1.鉆孔應控制整個預抽區(qū)域并均勻布孔；預抽煤層瓦斯防治突出措施的有效性指標，應根據(jù)礦井實測資料確定，報礦務局總工程師批準后執(zhí)行。在未達到預抽有效性指標的區(qū)段進行采掘作業(yè)時，必須采取補充的防治突出措施。7、石門揭穿突出煤層前，必須遵守下列規(guī)定：石門揭穿突出煤層前，必須打鉆控制煤層層位、測定煤層瓦斯壓力或預測石門工作面的突出危險性。后兩項工作可與控制煤層層位的前探鉆孔共用。在石門工作面掘至距煤層10m（垂距）地質構造復雜、巖石破碎的區(qū)域，石門工作面掘至距煤層20m（垂距）之前，至少5個穿透煤層全厚且進入頂（底）板不小于o.5m的前探鉆孔，并詳細記錄巖芯資料。能夠控制石門巷道周邊煤層變化情況,摸清揭煤區(qū)內(nèi)煤層厚度、傾角的變化、地質構造和瓦斯情等況，且周邊探孔控制的范圍（巷道輪廓線外兩側《10m、頂部《12m、底部《5m；）必須大于防突措施的消突范圍。無地質探孔資料或資料不清，嚴禁編制石門揭煤措施。在石門工作面距煤層5m（垂距）以外，至少打2個穿透煤層全厚的測壓（預測）鉆孔，測定煤層瓦斯壓力、煤的瓦斯放散初速度指標與堅固性系數(shù)或鉆屑瓦斯解吸指標等。為準確得到煤層原始瓦斯壓力值，測壓孔應布置在巖層比較完整的地方，測壓孔與前探孔不能共用時，兩者見煤點之間的間距不得小于5m。為了防上誤穿煤層，在石門工作面距煤層垂距5m時，應在石門：工作面頂（底）部兩側補打3個小自徑（42mm）超前鉆孔，其超前距不得小于2m。當巖巷距突出煤層垂距不足5m且大于加時，為了防止巖巷誤穿突出煤層，必須及時采取探測措施，確定突出煤層層位，保證巖柱厚度不小于加（垂距）;5．石門掘進工作面與煤層之間必須保持一定厚度的巖柱。巖柱的尺寸應根據(jù)防治突出的措施要求、巖石的性質、煤層傾角等確定。采用震動放炮措施時，石門掘進工作面距煤層的最小垂距是：急傾斜煤層加、傾斜和緩傾斜煤層1.5m，如果巖石松軟、破碎，還應適當增加垂距。金屬骨架措施的要求是：（1） 在揭開具有軟煤和軟圍巖的薄及中厚突出煤層時，可采用金屬骨架；（2） 在石門上部和兩側周邊外0.5—1.Om范圍內(nèi)布置骨架孔；骨架鉆孔穿過煤層并進入煤層頂(底)板至少0.5m,鉆孔間距不得大于0.3m，對于軟煤要架兩排金屬骨架，鉆孔間距應小于0.2m；骨架材料可選用8kg/m的鋼軌、型鋼或直徑不小于50mm鋼管，其伸出孔外端用金屬框架支撐或砌入碹內(nèi)；揭開煤層后，嚴禁拆除金屬骨架；采用金屬骨架防治突出措施時，應與抽放瓦斯、水力洗孔或排放鉆孔等措施配合使用。9、 煤巷掘進工作面防治突出措施在突出危險煤層中掘進平巷時，應采用(穿層鉆孔預抽)超前鉆孔、松動爆破、前探支架、水力沖孔或其它經(jīng)試驗證實有效的防治突出措施。以上的措施必須采用“雙屏障”安全保護，即局部防突措施安全屏保護障和區(qū)域防突措施安全保護屏障。采煤工作面局部措施屏障前方4~7米、區(qū)域屏障前方7~10米；掘進工作面局部措施安全屏障前方5~10米、區(qū)域屏障前方10~15米，鉆孔控制范圍：水平巷道上幫電2m、下幫《5m；開切巷(切割)后(上)方及回風巷上方至少0m范圍未受保護的煤體采取有效的消突措施。在第一次執(zhí)行上述措施或無措施超前距時，必須采用淺孔排放或其它防治突出措施，在工作面前方形成5m的執(zhí)行措施的安全屏障后，方可進入正常防突措施施工，確保執(zhí)行措施的安全。10、 采煤工作面防治突出措施有突出危險的采煤工作面可主要采用采前預處理措施：沒有特別的要求和規(guī)定，根據(jù)本礦及相鄰礦的經(jīng)驗而定(一般只施工下向鉆孔，只有在下向鉆孔施工不到位的情況下，才施工上向鉆孔；開切眼位置鉆孔可加密間距加左右，兩側10m；其他位置間距3m?5m)并可和注水濕潤煤體、預抽瓦斯套用，超前鉆孔、松動爆破等防治突出措施。11、井巷揭穿突出煤層或在突出煤層中進行采掘作業(yè)時，都必須采取安全防護措施。安全防護措施包括震動性放炮、遠距離放炮、避難所、壓風自救系統(tǒng)和隔離式自救器等1震動性放炮和炮眼數(shù)目，應按照每平方米石門斷面4—5個確定；2藥消耗量，應按照正常掘進量的1．5?2倍；3雷管最后一段的延期時間不得超過130ms，4具有獨立可靠的通風系統(tǒng)；在其進風側的巷道中，應設置兩道堅固的反向風門，與該系統(tǒng)相連的風門、密閉、風橋等通風設施必須堅固可靠，防止突出后的瓦斯涌入其他區(qū)域；回風系統(tǒng)內(nèi)電氣設備必須切斷電源，嚴禁人員作業(yè)和通過；5救護隊員值班。防逆流反向風門，風門墻體厚度不得低于1.0m,煤層四周掏槽深度不低于0.5m,水泥沙漿砌縫門扇厚度不得＜50mm井下避難所的要求是：避難所設在采掘工作面附近和放炮員操縱放炮的地點，避難所的數(shù)量及其距采掘工作面的距離，應根據(jù)具體條件確定；避難所必須設置向外開啟的隔離門，室內(nèi)凈高不得低于加，長度和寬度應根據(jù)同時避難的最多人數(shù)確定，但每人使用面積不得少于0.5m2o避難所內(nèi)支護必須保持良好，并設有與礦(井)調度室直通的電話；避難所內(nèi)必須設有供給空氣的設施，每人供風量不得少于0.